ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ И ИХ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ”

Литература:

1.”Автоматическая коммутация” под ред. О.Н.Ивановой, 1988г.

2. М.А.Баркун. “Цифровые АТС”, 1990

3. Г.В.Мелик-Шахназарова и др. “АТС МТ-20/25”, 1988

4. Р.А.Аваков и др. “Зарубежные электронные цифровые системы коммутации”, 1988г.

5. В.Д.Сафронов и др. “Зарубежные электронные цифровые системы коммута- ции”, ч.2, 1989

6. А.Г.Попова и др. “Зарубежные системы автоматической коммутации”,1991

7. В.Г.Босенко “Цифровая АТСЭ-200”, 1989

8. А.Г.Попова “Цифровые системы коммутации с распределенным управлением” ч.1 и 2, 1992

9.О.Н.Иванова “АТСЭ-200”, 1988

10. М.Ф.Лутов и др. “Квазиэлектронные и электронные АТС”, 1988

11. Alcatel-Bell “Учебное пособие по изучению системы 12”, 1994

1. Принципы цифровой коммутации.
2. Построение цифровых коммутационных полей.
3. Построение интерфейсов соединительных линий.
4. Абонентский доступ.
5. Системы сигнализации ЦСК.
6. Принципы построения УСК.
7. ПО обеспечение УСК.
8. Структурные схемы и технические характеристики различных ЦСК.

Задачи данного курса познакомить студентов факультета МЭС с современным состоянием и перспективами развития цифровых систем коммутации. Пояснить обобщенную структуру цифровых систем коммутации (ЦСК), а также перспективы внедрения ЦСК. Дать сравнительные характеристики и параметры внедряемых на сетях электросвязи систем коммутации. Ознакомить с принципами временной и пространственной коммутации цифровых каналов и их технической реализацией в цифровых коммутационных полях. Дать понятия интерфейсов абонентских и соединительных линий. Пояснить их функции и особенности построения в ЦСК. Пояснить особенности построения устройств управления ЦСК, а также пояснить состав и функции программного обеспечения. Пояснить принципы организации эксплуатации и технического обслуживания современных телекоммуникационных систем.

В настоящее время закупается много цифровых систем коммутации зарубежного производства, необходимо уметь в них разбираться. Литературу по курсу не успевают выпускать, поэтому основная ориентация - на лекционный курс. По некоторым вопросам на кафедре АЭС разработаны обучающие программы. В учебниках Ивановой, Баркуна, Лутова изложены общие вопросы построения ЦСК. Остальная литература ориентирована на конкретные системы

ЦСК - гибридные АТС, которые можно использовать в любом качестве. Впервые цифровые системы коммутации разработали и стали выпускать во Франции около 1975 года. Первая ЦСК - МТ20/25. В России эта система выпускалась Уфимским телефонным заводом и в настоящее время используется только на городских телефонных сетях.

Квант - электронная АТС, выпускается Белгородским телефонным заводом и Рижским заводом ВЭФ. Система Квант-СИС разработана для организации справочно-информационной службы. Система ЕвроКвант разработана для городских телефонных сетей, предельная емкость - 8000 номеров.

DX-200 - система разработана и выпускается финской фирмой NOKIA. В Россию поставляется с начала 80-х годов. Первые АТС системы DX-200 были установлены в Петербурге. Для России была отработана новая версия АТС с учетом построения Российских сетей. Используется на ГТС и СТС (как УСП). В России таких систем закуплено довольно много. В Новосибирске действует АТС11/15 системы DX-200 емкостью 25 тыс.номеров

АТСЦ-90 - так называется DX-200, сборка, которой осуществляется в Петербурге, комплектующие для нее поставляются из Финляндии. АТСЦ-90 поставляются в Ленинградскую область и в Карелию

S-12 - гибридная АТС с распределенным управлением. Это система 4-го поколения. Чтобы довести систему до серийного выпуска, потребовались затраты около 1 млрд. долларов. Поэтому в разработке станции принимали участие 5 стран: Бельгия, Германия, Испания, Италия, Франция. Поэтому у системы 12 имеются разные заводы-изготовители. Например, в Россию система 12 поставляется из Бельгии фирмой Alcatel-Bell, а в Казахстан - их Германии. В 1991 году в Петербурге создано совместное предприятие, где выпускается кабельная продукция для всех заводов-изготовителей системы 12 (в России и за рубежом). В России созданы 3 сервисных центра по техническому обслуживанию системы 12: в Москве, Петербурге, Новосибирске. Кроме того, в Москве работает центр по изучению системы 12. Минимальная емкость системы 12 составляет 128 номеров, максимальная - 100000 номеров в 5-й версии, 200000 номеров в 7-й версии. Система 12 сертифицирована ЛОНИИС для использования на ГТС, АМТС, УАК, СТС

EWSD - выпускается фирмой Siemens, Германия. Сертифицирована для использования на ГТС и АМТС. Министерством связи рекомендовано во всех городах по транссибирской магистрали (от Владивостока до Челябинска) реконструировать АМТС на базе EWSD с выходом на международную сеть. EWSD имеет максимальную емкость до 250000 номеров и централизованное управление. В Ижевске создано совместное предприятие “Ижтел” по выпуску EWSD на российский рынок. Сервисный центр по техническому обслуживанию EWSD находится в Новосибирске.

AXE-10 - разработана фирмой Эриксон (Швеция). Несколько лет назад в Югославии совместно с фирмой Никола-Тесла создано совместное предприятие по выпуску АХЕ-10. В Россию поставки идут в основном от Никола-Тесла. Предельная емкость системы составляет 200000 номеров. Система сертифицирована для АМТС, УАК, ГТС, СТС

MD-110 - емкость 20-20000 номеров. Фирма Никола-Тесла. Закупается для ведомственной сети в качестве УПАТС

5ESS (фирма AT&T). Производство США. Американские фирмы начали осваивать Российский рынок недавно, примерно с 1994 года. Первая АТС типа 5 ESS поставлена в Москве в Тушинском районе. Предельная емкость системы составляет 350000 номеров. Одной такой станции достаточно для существующей Новосибирской ГТС. Эта АТС очень дорогая. Сертифицирована для работы на ГТС, АМТС, УАК. Создано совместное предприятие в Китае.

TDX - фирма Самсунг, Южная Корея. Предельная емкость 100000 номеров. Системы поставляются на Дальний Восток. TDX сертифицирована для ГТС.

SI-2000 - емкость 20 - 10000 номеров. В Екатеринбурге создано совместное предприятие с югославской фирмой “Искра” (Словения) по выпуску этих станций. Детали выпускаются в Словении, а сборка осуществляется в Екатеринбурге. Используется для СТС и УТС. Достоинство - может работать по всем типам соединительных линий(как и Квант).

UT-100 - закупается в Италии. Емкость до 100000 номеров. Распространена по всей России. Выпускает фирма Italtel.

АТС-ЦА (С-32) очень хорошая отечественная АТС разработки ЦНИИС. Предусматривает включение только цифровых абонентских линий, т.е. до абонента доводится цифровой поток 32кб/с. АТС разработана, опытная эксплуатация есть, но в серию так и не запущена. В настоящее время у этой станции уже устарела элементная база.

Все названные АТС (кроме МТ-20/25) ориентированы на цифровые сети интегрального обслуживания (ЦСИО) с узкополосным цифровым потоком.

ISDN - ЦСИО-У узкополосные системы со скоростью передачи информации 64-2048 кб/с. Системы с ISDN не пользуются спросом у населения, т.к. позволяют коммутировать только телефонные каналы. Кроме телефонной связи у абонента могут быть и другие виды связи: телевидение, подвижная связь, радиосвязь и др.

BSDN - ЦСИО-Ш широкополосные системы. До абонента доходит цифровой поток со скоростью передача 150-600 мбит/с. Для таких сигналов все вышеперечисленные системы не пригодны, т.к. такие цифровые потоки требуют оптической коммутации, а это вопрос будущего.

В Новосибирске в Академгородке строится опытная BSDN и строится транспортная сеть на базе ВОЛС для использования BSDN. Система коммутации широкополосных сигналов очень дорога: чтобы довести ее до серийного выпуска, требуется 5 - 6 миллиардов долларов. BSDN - это коммутационные узлы 5-го поколения.

Краткие технические сведения о ЦСК даны в таблице 1.1.

Таблица 1.1–Технические характеристики цифровых систем коммутации

Рисунок 1.1 – Обобщенная структурная схема ЦСК

К - концентратор

ОП АЛ - оборудование подключения абонентских линий

ОП СЛ - оборудование подключения соединительных линий

ААЛ - аналоговая абонентская линия

ЦАЛ - цифровая абонентская линия

АСЛ - аналоговая соединительная линия

ЦСЛ - цифровая соединительная линия

ЦКП - цифровое коммутационное поле

ОТС - оборудование тональных сигналов

ОСИ - оборудование сигнализации

УС - управляющая система

УВВ - устройства ввода-вывода

ОП АЛ - служит для согласования ААЛ и ЦАЛ с цифровым коммутационным полем. Включает в себя абонентские интерфейсы и устройства преобразования аналоговых сигналов в ИКМ-сигналы. Число ОП АЛ зависит от емкости АТС. Минимальное число абонентских линий в ОП АЛ равно 64.

ОП СЛ служит для согласования АСЛ и ЦСЛ с цифровым коммутационным полем. Нужно иметь в виду, что ЦСЛ и ИКМ-тракт - это одно и то же. ОП СЛ включает в себя интерфейсы соединительных линий и устройства преобразования аналоговых сигналов в ИКМ-сигналы. Минимальное число АСЛ в ОП СЛ равно 32 (т.е. 1 ИКМ-тракт). Не все ЦАТС имеют устройства для подключения АСЛ. За рубежом таких линий нет, т.к. очень сложно согласовать ОП АСЛ с оборудованием ЦАТС.

ОСИ - используется для организации сигнализации в пределах АТС и межстанционной связи. ОСИ обеспечивает прием и передачу всех линейных сигналов, сигналов управления и сигналов межпроцессорного обмена.

ИТС - формируют и выдают в сторону абонента информационные сигналы - Ответ станции, Занято, контроль посылки вызова.

УС - осуществляет все процессы обслуживания вызовов и технической эксплуатации АТС. Обеспечивает контроль работоспособности АТС и все режимы технической эксплуатации.

УВВ - это видеотерминалы и принтеры, предназначенные для выполнения всех процессов по технической эксплуатации.

ЦКП (ОК) - используется для коммутации всех временных каналов, включаемых в ЦКП. Все устройства АТС включаются в ЦКП через ИКМ-тракты (ИКМ-линии). Первичная группа ИКМ-тракта составляет 30/32 временных канала независимо от системы передачи. 0-Й канал используется для передачи синхросигналов, 16-й канал используется для передачи сигнальной информации, каналы 1-15, 17-31 - разговорные.

К - используются для подключения удаленных абонентов в ЦСК. Это часть оборудования ЦСК, вынесенная в место концентрации абонентов.

1. Использование временного деления каналов и временной коммутации каналов при построении цифрового коммутационного поля. Любой сигнал через коммутационное поле цифровой системы коммутации передается в цифровой форме.

2. Использование типовых каналов, параметры которых нормализованы:

- канал тональной частоты с эффективно передаваемой полосой частот 0,3-3,4кГц

- первичный цифровой канал со скоростью передачи информации 64 кБ/с

3. Подключение цифровых абонентских линий без дополнительных преобразователей на АТС. Преобразование осуществляется в абонентской установке, в качестве которой можно использовать любое устройство.

4. Использование трактов приема и трактов передачи при установлении соединения. Тракты приема и тракты передачи разделены, поэтому любое соединение использует 2 временных канала.

5. Использование оборудования сигнализации для приема и передачи сигнализации по 16 каналу и по разговорным каналам. МККТТ рекомендован ОСК№7.

6. Использование концентраторов, позволяющих существенно снизить затраты на абонентскую сеть, т.к. стоимость концентратора + стоимость систем передачи много меньше стоимости абонентской сети. (Недостаток: все соединения одного концентратора осуществляются через ЦКП опорной АТС).

Рисунок 1.2 – Подключение концентраторов к ЦСК

1. Резкое уменьшение стоимости линейных сооружений за счет уменьшения затрат на абонентскую сеть при использовании концентраторов.

2. Уменьшение затрат на производство, монтаж и эксплуатацию ЦСК за счет использования более совершенной элементной базы, за счет простоты монтажа, за счет уменьшения количества обслуживающего персонала, высокой автоматизации работ по техническому обслуживанию ЦСК, за счет высокой надежности работы оборудования ЦСК.

Таблица 1.2

3. Уменьшение производственных площадей под оборудование ЦСК. Для размещения оборудования требуется производственная площадь в 4 - 6 раз меньше, чем под механическую за счет уменьшения габаритов.

4. Использование центров технической эксплуатации ЦТЭ , позволяющих дистанционно управлять работами по техническому обслуживанию нескольких цифровых АТС и наблюдать за работой нескольких АТС из одного центра. При этом дополнительного оборудования не требуется, весь контроль ведется программными средствами.

5. Полная автоматизация контроля функционирования оборудования.

6. Уменьшение металлоемкости конструкций ЦСК.

7. Улучшение качества передачи и коммутации.

8. Увеличение количества ДВО для пользователей.

1. Большие затраты на электроэнергию: 1,2 - 3 ватта на 1 вывод(не меньше, чем в аналоговых АТС). Это можно объяснить тем, что в механических АТС управляющие устройства работают только при наличии вызова, а в цифровых - непрерывно.